脉冲MIG焊是一种高质量的焊接方法,它利用周期性变化的脉冲电流控制熔滴过渡和熔池尺寸,从而改善了焊缝质量。以往脉冲MIG焊电源采用模拟电路控制,存在诸多缺点。数字化控制因具有控制灵活、控制精确和集成度高等优点被广泛关注。因此,本文以ARM微处理器为控制核心,进行了脉冲MIG焊逆变电源控制技术的研究。本文在分析了脉冲MIG焊的熔滴过渡行为的基础上,提出了系统总体控制方案,主要包括:选取全桥逆变主电路;采用通过给定送丝速度选定电流、电压预设值的一元化调节方式;采用定频率调脉宽(PWM)和U-I模式,利用电流、电压双闭环控制法对焊接电流、电压进行实时调节;选取最优控制理论中的开关控制(Bang-Bang控制)作为控制算法;设计了以ARM为基础的脉冲M1G焊数字控制系统,包括硬件电路与软件控制系统。其中,硬件电路部分设计了电流、电压反馈电路、过流及过热保护电路、显示电路、直流稳压电源及通用阵列逻辑GAL22V10内部逻辑电路。利用C语言开发了软件控制系统,编写了时序控制程序、脉宽调制程序、A/D转换程序、中断保护程序及控制算法程序。此外,在电路及程序的设计中采取了抗干扰措施。进行了控制系统的脱机调试与试焊实验:将设计的硬件电路与软件系统联合进行脱机调试,以检测控制系统各路信号是否及时、准确地响应;利用现有设备搭建试验平台,进行试焊实验,通过对测得波形的分析脉冲MIG焊接控制性能。实验结果表明,控制系统产生的控制信号准确,具有良好的动态响应能力;可根据反馈电流、电压信号实时调节脉冲宽度,成功实现了电流、电压双闭环调节;试焊实验分析了脉冲MIG电源工作时所测得波形的特点,为进一步的研究提供了可靠依据。